专利名称：矿用隔爆兼本安型不间断电源箱的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种矿用隔爆兼本安型供电设备，具体地说是一种矿用隔爆兼本安型不间断电源箱，尤其适合于煤矿井下含瓦斯、煤尘等爆炸危险的环境中使用。
背景技术：
目前，我国煤矿井下供电设备正在逐步采用隔爆或者本安型配置，但是由于隔爆或者本安型设备都是钢制外壳的密闭设备，一经封闭便很少打开，内部器件更换维修困难。一旦发生主电源故障，在没有后备电源的情况下，供电中断所引起的通信和信息传输中断对煤矿井下生产作业的影响相当严重。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种适合煤矿井下网络通信设备的矿用隔爆兼本安型不间断电源箱，以期实现煤矿井下主电源断电时，以太网设备能持续稳定运行，保证煤矿井下的通信以及信息稳定传输。
本实用新型是以如下技术方案实现的一种矿用隔爆兼本安型不间断电源箱，它由密封箱和电源电路组成，其特征是电源电路由降压变压器U1、保险丝F1和F2、稳压处理电路U3、过流/过压保护电路U2、可充电铅酸电池U5、电池充放电保护电路U4电连接组成，变压器U1、保险丝F2通过稳压电路U3接电池充放电保护电路U4，U4的输出接过流/过压保护电路U2，经U2后的输出接本安12V直流输出，可充电铅酸电池U5接入U4的充电电路。
矿用127V交流电通过U1降压后的低压交流电进入U3，经稳压处理后分流，一路经过U2，输出12V直流，完成对外稳压直流输出的功能；另一路对U5进行充电，完成充电功能。若发生主电源掉电事故，U4上的继电器将发生电路切换，U5将利用平时的充电回路放电，维持对外的稳压直流输出，直到主电源故障被排除并且恢复供电后，继电器才切换回去，重新进入充电状态。如果U5因放电时间过长，导致电压明显下降到某一额定电池电压值的时候，U4上的电池过放保护电路将被启动，继电器动作，切断U5供电，达到延长U5寿命的效果。
本实用新型的有益效果是矿用隔爆兼本安型不间断电源箱为煤矿井下的各种通信设备、以太网交换机及光端机提供可靠稳定的电源，可以实现本安12V直流稳压输出，维持不间断供电，并且对供电电池有良好的过放保护。
以下结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
图1是本实用新型电路原理框图；图2是本实用新型过流/过压保护电路原理图；图3是本实用新型电池充放电保护电路原理图；图4是本实用新型电源箱外形图。
具体实施方式
如图1所示，矿用隔爆兼本安型不间断电源箱主要由降压变压器U1、保险丝F1和F2、稳压处理电路U3、过流/过压保护电路U2、可充电铅酸电池U5、电池充放电保护电路U4等电连接组成。
如图2所示，稳压芯片LM723起稳压处理作用，两个三极管BDX1和BD1前后配置构成双重过流保护，两个三极管BDX2和BDX3与两个稳压二极管D5、D6构成双重过压保护电路；若发生主电源掉电事故，U4上的继电器将发生电路切换，U5将利用平时的充电回路放电，维持对外的稳压直流输出，直到主电源故障被排除并且恢复供电后，继电器才切换回去，重新进入充电状态；如果U5因放电时间过长，导致电压明显下降到某一额定电池电压值的时候，U4上的电池过放保护电路将被启动，继电器动作，切断U5供电，达到延长U5寿命的效果。
如图3所示U67812，对主电源取样，输出12V稳压电源，接在555的触发端(管脚2)；U7555定时器，把模拟功能与逻辑功能结合在一起的多用途单片集成电路，将经过分压电阻而来的可变电压转换为数字信号，控制继电器开合；U8LM317T，可调三端稳压器，输出电压设定在27.5V左右；U9CD4096，非门，通过三极管基极控制JK2；U10LM723，稳压芯片，是U3的核心芯片；JK120-2241-DPDT，电磁继电器，衔铁吸合对U5充电，断开后放电；JK220-2241-DPDT，电磁继电器，磁铁吸合对U5充电或者放电，过放时断开，U5不放电；D1、D2、D3、D4IN4007，放电二极管，释放继电器线圈在电路断开的瞬间所产生的高感生电动势，保证回合时间不大于0.5ms。
如图4所示，电源箱正面有3个喇叭口，其中左口为交流127V输入，右口为直流12V输出，中口为扩展口。
矿用127V交流电通过U1降压，降压后的低压交流电输入U3，经过稳压处理后分流，一路经过U2，输出12V直流，完成对外稳压直流输出的功能；另一路对U5进行充电，完成同时对U5进行充电的功能。在U2中，稳压芯片LM723起稳压处理作用，两个三极管BDX1和BD1前后配置构成双重过流保护，两个三极管BDX2和BDX3与两个稳压二极管D5、D6构成双重过压保护电路。
U4的充电以及过放保护功能如下在主电路有电的时候，继电器JK1动作弹簧片触点吸合。26V交流经过整流桥和滤波电容后，变成比较稳定的26V直流，一路升压为31V直流经过二极管送给输出，另一路进入可调三端稳压器U8。在继电器JK1闭合后，U6工作输出12V的电压供给U7和U9，使之开始工作，同时U7复位管脚4和阈值管脚6都被置12V。U7的触发端管脚2上的电压在经过分压电阻后，其值大于4V，这样根据U7的功能表得出管脚3输出低电平，经过非门U9变成高电平，使得继电器JK2动作，弹簧片触点吸合，管脚1和管脚2连通。这样U5接入充电回路进行充电。
一旦发生主电源掉电事故，U4上的继电器将发生电路切换，U5利用平时的充电回路放电，维持对外的稳压直流输出。放电过程中U5的电压持续下降，当经过分压电阻后的电压小于4V的时候，U7的管脚3输出变为高电平，使继电器JK2处于常开状态，即管脚1和管脚2断开，管脚2和管脚3连接。这样U6的输入电压也被断开，U7和非门U9停止工作，U5完全从电路中断开，不再对外放电，达到延长U5寿命的效果。
权利要求1.一种矿用隔爆兼本安型不间断电源箱，它由密封箱和电源电路组成，其特征是电源电路由降压变压器U1、保险丝F1和F2、稳压处理电路U3、过流/过压保护电路U2、可充电铅酸电池U5、电池充放电保护电路U4电连接组成，变压器U1、保险丝F2通过稳压电路U3接电池充放电保护电路U4，U4的输出接过流/过压保护电路U2，经U2后的输出接本安12V直流输出，可充电铅酸电池U5接入U4的充电电路。
2.根据权利要求1所述的矿用隔爆兼本安型不间断电源箱，其特征是所述密封箱体为金属或非金属制成，具有隔爆性质并符合煤矿井下安全规程。
专利摘要本实用新型为矿用隔爆兼本安型不间断电源箱，主要由变压器U1、稳压处理电路U3、过流/过压保护电路U2、可充电铅酸电池U5、电池充放电保护电路U4等组成，可以将矿用127V交流转换成12V直流电压输出，为煤矿井下网络设备供电。它具有双重过流、双重过压、短路保护以及不间断供电功能。既可以在主电源因故障断开的时候维持供电，又可以对电池进行过放保护。为煤矿井下的监测监控设备和信息传输设备的不间断运行提供可靠的电源保障。
文档编号H05K5/06GK2894029SQ20062007115
公开日2007年4月25日 申请日期2006年4月30日 优先权日2006年4月30日
发明者钱建生, 刘年胜, 杨涛, 孔明坤, 徐博 申请人:徐州华讯科技有限公司